化工常用泵
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化工常用泵
1 、概述
泵是对流体加压和输送的机器,它将原动机的机械能或其他能量转变为液体的能量(势能和动能)
一化工用泵的分类
1 按泵的工作原理和结构分类:
2 叶轮式泵:它是依靠旋转的叶轮对液体的动力作用,将能量连续传递给液体,使液体的速度能和压力能增加,随后通过压力室将大部分速度能转换为压力能,叶轮式泵包括离心泵、混流泵、轴流泵、旋涡泵、高速切线泵。
3 容积式泵:它是依靠工作室容积周期性变化,将能量传递给液体,使液体的压力增加,达到输送液体的目的。它可分为往复泵和转子泵。
4 其他类型泵:包括依靠电磁力输送电导体流体的电磁泵;依靠流体流动的能量输送液体的喷射泵、空气扬水泵以及依靠水流本身的位差能来输送液体的水击泵等。
1.1.2 按用途分类:
1.1.
2.1 工艺流程泵:包括进料泵、回流泵、循环泵、塔(釜)底泵、产品泵、冲洗泵、排污泵等。
1.1.
2.2 公用工程泵:包括锅炉用泵、凉水塔泵(冷却水泵、循环泵)、水源用深水泵、排污用排污泵、消防用泵、卫生用泵等。
1.1.
2.3 辅助用途泵:包括润滑油泵、密封油泵等。
1.1.
2.4 管路输送泵:包括输油管线用泵、装卸用泵等。
1.1.3 按使用条件分类:
1.1.3.1 大流量泵与微流量泵:流量分别300m3/min0.01L/h。
1.1.3.2 高温泵与低温泵:高温高达500℃,低温低至-253℃。
1.1.3.3 高压泵与低压泵:高压高达200MPa,低压低至真空度为
2.66~10.66kPa。 1.1.
3.4 高速泵与低速泵:高速高达24000r/min,低速低至5~10r/min。 1.1.3.5 高黏度泵:黏度达数万泊(1P=0.1Pa .s) 1.1.3.6 精确计量泵:流量的计量精度达±0.3%。
1.2 表示泵工作性能的主要参数:
1.2.1 流量:单位时间内通过排出口输送的液体量,称为泵的流量。可以用体积流量qv来表示,也可以用质量流量qm来表示。体积流量的常用单位是m3/s、m3/h、或L/s,质量流量的常用单位是kg/s
或t/h。
质量流量与体积流量的关系,用下式表示为 qm=ρqv
式中ρ—流体的密度,kg/m3
。质量流量qm的单位为kg/s。
1.2.2 扬程(压头)扬程是指单位质量的液体,通过泵以后所获得的能量增值,即流体从泵进口断面到泵出口断面所获得的能量增加值,用符号H来表示,它的单位用m(液柱)或N.m/N来表示。
压头是指从泵的进口到出口处液体压力增加的数值,称为泵的压头,它的单泵的样本或铭牌上给出的扬程,是用20℃的水试验而得出的扬程数值。泵的升扬高度,是指泵输送流体的垂直高度,所以应
与泵的扬程有所区别。泵的扬程,可按下式进行计算
H=Z+(P表+P真/ρg)+(V2-V1/2g)
式中:Z—泵出口压力表盒入口真空表的垂直距离,m;
P表—泵出口管上压力表的表压值,Pa;
P真—泵入口管上真空表的真空度,Pa;
ρ—被输送液体的密度,kg/m3;
g—重力加速度,g=9.81m/s;
V1—吸入管内液体的流速,m/s;
V2—排出管内液体的流速,m/s;
1.2.3 功率:泵的功率,分为有效功率、轴功率和原动机功率。
有效功率:是指单位时间内通过泵的流体所获得的功率,即泵的输出功率,用符号Ne表示,单位为kW。泵输送液体时单位时间对液体所做的功,可按下式计算
Ne=Hqρ/102
式中:H—泵的扬程,m(液柱);
q—泵的流量,m3/s;
ρ—液体的密度,kg/m3;
Ne—泵的有效功率,Kw(Ne=qHρgW)
轴功率:即原动机传到泵轴上的功率,用符号N表示,单位为kW。
轴功率与有效功率之差,是泵内的损失功率。由于原动机轴与泵轴的连接存在机械损失,所以,原动机功率通常要比轴功率大。
1.2.4 效率:效率是指泵的有效功率与轴功率之比值,用公式表示泵效率η为
η= Ne/N³100%
式中:η—泵的效率
Ne—泵的有效功率,Kw; N—泵的轴功率,Kw。
1.2.5 转速:转速是指泵轴每分钟的转数,用符号n表示,单位为r/min。对于同一台泵来说,当转速固定时,将产生一定的流量、扬程(压头),并对应着一定的轴功率;当转速改变时,流量、扬程及轴功率都将随之而改变。
1.3 化工生产对泵的特殊要求:
1.3.1 应能适应化工工艺条件:
化工用泵除起着输送物料的作用外,还要提供化学反应所需的必要压力以及向系统提供一定的物料量,以取得物料化学反应的平衡。所以,要求泵的流量和扬程要相对稳定。
1.3.2 耐腐蚀:
化工用泵所输送的介质,多数具有腐蚀性,这就要求泵的材料要选择适当。
1.3.3 耐高温或深冷:
化工用泵所处理的高温介质,大体分为流液(指化工产品加工过程和输送过程的液体)和载热液(指运载热量的媒介液体)。化工用泵处理的高温介质的温度可达900℃,而输送的低温介质的温度可近
-200℃。作为输送高温与低温介质的化工用泵,其所用材料必须在正
常室温、现场温度和输送温度条件下都具有足够的强度和稳定性,同时泵的所有零件都应能承受热的冲击和由此而产生的不同热膨胀或
冷脆性的威胁
1.3.4 耐磨损:
化工用泵由于输送的高速液流中含有悬浮固体颗粒而受到磨损,这种磨损破坏又将使介质的腐蚀加速。
1.3.5 运行可靠:
化工用泵的运行可靠性包括长周期运行不出故障和运行中各种参数平稳。
1.3.6 无泄漏或少泄漏:
化工用泵输送的液体介质多为易燃、易爆、有毒有害,甚至还有放射性,它们的渗漏不仅易造成火灾,而且影响环境,危害人体健康。
1.3.7 能输送临界状态的液体:
处于临界状态的液体,当温度升高或压力降低时,往往会发生气化,液体在泵内的
气化,极易产生气蚀破坏,要求泵应具有较高的抗气蚀性能;同时,液体的气化还可引起泵内动静部分的摩擦咬合,这就要求相关间隙要合理地取大些。
2 叶轮式泵
2.1 离心泵
2.1.1 离心泵的工作原理:
离心泵主要是借蜗壳内叶轮离心力所产生的动能转变成静压能